试谈电磁干扰故障诊断和治疗

1、试谈电磁干扰故障诊断和治疗2002年8月准备工作 仪器设备准备 对策器件、工具准备 数据准备杨继深 2002年8月仪器设备准备 频谱分析仪 偶极天线或普通杆天线 近场探头 电流卡钳 低噪声宽带放大器10kHz 1GHz杨继深 2002年8月工具箱准备不同内径的分体式铁氧体磁环 47pf、100pf、470pf、1000pf、10000pf的片状滤波器 47pf 10000pf 独石电容交流电容3300pf、0.47f、1 f 杨继深 2002年8月工具箱内容导电布、铜箔屏蔽胶带、绝缘胶带各一卷 馈通滤波器100pf、470pf、1000pf、10000pf 电源线滤波器3A、10A各1只差模扼

2、流圈2只、共模扼流圈1只 焊接工具一套杨继深 2002年8月自制一些小工具 电流卡钳近场探头LISN和差共模别离器前置放大器脉冲干扰发生器杨继深 2002年8月电流卡钳的原理VIZT = V / IZT 的单位： 或 dB杨继深 2002年8月电流卡钳实物杨继深 2002年8月应急制作电流卡钳同轴电缆芯线与屏蔽层连接从工具箱中挑选一个内径适宜的磁环被测电缆杨继深 2002年8月近场探头的原理VV ( d / dt ) = A ( dB / dt )B杨继深 2002年8月近场探头实物杨继深 2002年8月自制近场探头电磁场探头磁场探头杨继深 2002年8月自制近场探头电磁场杨继深 2002年8

3、月自制近场电场探头根据使用条件，套适当的绝缘层杨继深 2002年8月近场探头的实际应用频谱分析仪放大器共模扼流圈铁氧体磁环杨继深 2002年8月简易电快脉冲发生器杨继深 2002年8月自制LISNL1L2香蕉插座，或其它适宜的插座BNC座 所有电容引线最短 电阻引线最短 电容符合安规杨继深 2002年8月LISN电感的制作杨继深 2002年8月原始数据准备 完整的发射测试曲线 超标点包括临界点的准确频率 精确到100kHz内 超标点的超标dB数 被测设备内电路的周期信号本振信号、时钟信号、开关电源、DC-DC转换器等的频率试验室提供杨继深 2002年8月诊断前取得基准数据在开始工作前，先取得关

4、注频率超标频率上的干扰发射的基准： 辐射发射无论什么天线 传导发射无论什么传感器一旦定下来传感器，就不能再变包括天线尺寸杨继深 2002年8月试验记录表频率 超标dB数 基准数 改进后数156MHz 17dB 65dB 45dB 杨继深 2002年8月深刻理解 “dB60dB? dB加滤波器加滤波器杨继深 2002年8月dB的变化举例5个潜在的泄漏源dB50%30%15%4%1%68121425杨继深 2002年8月解决发射超标的过程一解决最大的泄漏源：改善量 = 20lg10.5= 6 dB解决第二大的泄漏源：改善量 = 20lg0.50.2= 8 dB解决第三大的泄漏源：改善量 = 20l

5、g0.20.05= 12 dB解决第四大的泄漏源：改善量 = 20lg0.050.01= 14 dB解决最后的泄漏源： 改善量 = 20lg0.010.0006= 25 dB杨继深 2002年8月解决发射超标的过程二解决第三大的泄漏源：改善量 = 20lg10.85= 1.4 dB解决第一大的泄漏源：改善量 = 20lg10.5= 6 dB解决第二大的泄漏源：改善量 = 20lg0.50.2= 8 dB解决第四大的泄漏源：改善量 = 20lg0.20.16= 2 dB解决最后的泄漏源： 改善量 = 20lg0.160.15= 0.6 dB认为此泄漏源无关紧要，今后不再考虑。杨继深 2002年8

6、月过程二的幅度变化dB6820.6如果再返回来考虑第三大的辐射源问题：去掉这个辐射源后，改善量：0.15 20lg0.001= 44 dB44没有经验的人会认为将其它措施去掉，只保存抑制第三大泄漏源的措施就可以了。杨继深 2002年8月诊断电磁干扰问题的步骤加上一项措施不合格去掉最贵或最不好实现的措施合格仍合格恢复这个措施不合格杨继深 2002年8月传导发射超标的诊断用电流卡钳分别卡在每根电源线上，读出超标点的数值判断干扰是差模还是共模填写超标点纪录表直观检查不合理设计采取措施，直到合格为止采取措施，直到合格为止杨继深 2002年8月共模、差模电流判断假设：V = 0差模电流假设：V 0共模电

7、流成份 V 1 V2 差模、共模混合V 1 = V2 仅有共模或差模V1V2杨继深 2002年8月在LISN上判断共模、差模杨继深 2002年8月差模发射问题一般发生在1MHz以下，开关电源的开关频率上原因是滤波器的差模衰减不够，特别是体积较小的滤波器解决方法：增加一个差模电容、两个差模电感原滤波器电源杨继深 2002年8月共模发射问题超标发射为共模电流检查滤波器安装方式更换共模电感更大的滤波器1MHz以上1MHz以下重装滤波器有问题没问题更换高频性能较好的滤波器没改善有所改善试验共模损耗更大的滤波器直到合格不合格合格杨继深 2002年8月辐射发射超标问题测量超标临界点，作参考值有电缆无电缆合

8、格不合格只有电源电缆无共模电流不合格拔掉所有电缆合格测量电源线共模电流检查机箱屏蔽完成有共模电流合格不合格电缆有问题解决电缆共模电流设备联上所有电缆处理滤波器，消除共模电流杨继深 2002年8月解决电缆上的共模电流联上某根电缆辐射增强辐射无增强100MHz以上套上铁氧体磁环100MHz以上绕1 3匝馈通型无明显改善不可滤波可滤波确定截止频率有改善仍不合格增加一个磁环100MHz以下100MHz以下PCB安装型使用或改善屏蔽电缆滤波或屏蔽电缆不合格杨继深 2002年8月解决电源线共模电流灵活应用铁氧体磁环不合格检查滤波器安装100MHz以上特制宽带滤波器无问题有问题重新安装滤波器不合格高频性能较好的多级或电感较大的30100MHz30MHz以下不合格更换滤波器30MHz以上30MHz以下杨继深 2002年8月诊断机箱问题缝隙孔洞馈通导线检查衬垫衬垫安装设法密封缝隙衬垫质量内部结构有衬垫无衬垫仍有泄漏无泄漏完成辐射源是否在孔洞附近重新设计结构，使两者远离缩小孔洞尺寸或用截止波导磁场电场导线可滤波导线滤波导线不可滤波重新设计结